Entangled quantum sensors: enhanced precision at the Heisenberg limit
Entangled quantum sensors: enhanced precision at the Heisenberg limit
批准号:
EP/T018984/1
负责人:
Martin Weides
金额:
$65.59万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2020
资助国家:
英国
项目状态:
已结题
起止时间:
2020 至 --
中文摘要
多体相互作用可以实现量子力学纠缠的多量子位态,如果用作传感器将大大提高其灵敏度。由于今天或近期的“量子”传感器仍然可以在没有纠缠的情况下工作,因此灵敏度的提高可能是实现量子优势的关键突破,真正的量子传感器将超越经典技术的能力。在这里,我们将构建世界上第一个使用超导电路的多体传感器,并使用它们实现集成传感,从而大大提高电路灵敏度-如果纠缠,甚至更多。我们的研究计划从我提出的电路概念出发,在前沿超导电路技术中实现这些概念,并探索它们在技术和蓝天科学中的应用。该项目的愿景是创建一种具有多体相互作用的量子传感器,该传感器允许以比经典(不纠缠传感器)更少的硬件开销进行量子加速。因此,一个中心目标是为多体传感器产生基于英国的知识产权,这是未来和近期量子传感器和成像设备的重要组成部分。在这些传感器的基础上,该项目将探索多体状态的产生,并将它们与外部场耦合。因此,它也将开辟途径,以回答开放性的高度重要的物理和技术问题,这些问题仍然具有挑战性,因为难以确定多体系统中的退相干源。我们是第一个开始建造超导多体传感器并朝这个方向发展的团队。这个项目将使我们能够扩大目前的领先优势。我们的传感器引人注目的应用是量子计算机中的噪声检测,或粒子物理实验。
英文摘要
Multi-body interactions enable the implementation of quantum-mechanically entangled multi-qubit states, and if used as a sensor will greatly improve its sensitivity. As today or near-term 'quantum' sensors still work without entanglement, an improvement in sensitivity can be the key break-through for achieving a quantum advantage, where true quantum sensors surpass the capabilities of classical technology. Here we will build the world's first multi-body sensor using superconducting circuits and use them to implement ensemble sensing and thereby greatly increase the circuit sensitivity -even more, if entangled. Our research plan starts from circuit concepts developed by me, implements these in cutting edge superconducting circuit technology and explores their applications in technology and blue-sky science. The vision of this project is the creation of a quantum sensor with multi-body interactions that allow for quantum speed-up in sensing with less hardware overhead than classical (not entangled sensors). A central aim is thus to generate UK based IP for a multi-body sensor which forms a highly important building block of future and near-term quantum sensors and imaging devices. Building on these sensors, the project will explore the generation of many-body states, and coupling them to an outer field. It will thus also open avenues to answer open physics and technology questions of high importance which remain challenging due to the difficulty of determining sources of decoherence in a many-body system. We are the first group to start building superconducting multi-body sensors and go in this research direction. This project will enable us to expand the lead we currently have. Compelling applications of our sensors are e.g. noise detection in quantum computers, or particle physics experiments.
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Quantum sensing with tunable superconducting qubits: optimization and speed-up
具有可调谐超导量子位的量子传感:优化和加速
DOI:
10.48550/arxiv.2211.08344
发表时间:
2022
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Danilin S]
通讯作者:
Danilin S
Engineering the microwave to infrared noise photon flux for superconducting quantum systems.
为超导量子系统设计微波炉到红外噪声光子通量。
DOI:
10.1140/epjqt/s40507-022-00121-6
发表时间:
2022
期刊:
EPJ quantum technology
影响因子:
5.3
作者:
[Danilin S, Barbosa J, Farage M, Zhao Z, Shang X, Burnett J, Ridler N, Li C, Weides M]
通讯作者:
Weides M
DOI:
10.1063/5.0023533
发表时间:
2020
期刊:
Applied Physics Letters
影响因子:
4
作者:
[Stehli A]
通讯作者:
Stehli A
Engineering the microwave to infrared noise photon flux for superconducting quantum systems
设计超导量子系统的微波到红外噪声光子通量
DOI:
10.48550/arxiv.2107.09331
发表时间:
2021
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Danilin S]
通讯作者:
Danilin S
Superconducting Gatemon Quantum Computing Enabled by CryoElectronics
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批准号:EP/X025152/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$126.06万
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财政年份:2024
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负责人:Martin Weides
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依托单位:
Empowering Practical Interfacing of Quantum Computing (EPIQC)
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批准号:EP/W032627/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$311.94万
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财政年份:2022
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负责人:Martin Weides
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依托单位:
Control Interface for QUantum Integrated Technology Arrays
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批准号:EP/T025743/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$123.83万
-
财政年份:2020
-
负责人:Martin Weides
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依托单位:
国内基金
海外基金
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Research on Quantum Field Theory without a Lagrangian Description
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批准号:24ZR1403900
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:SATOSHI NAWATA
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依托单位:
Simulation and certification of the ground state of many-body systems on quantum simulators
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:40万元
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批准年份:2020
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负责人:Abolfazl Bayat
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依托单位:
Mapping Quantum Chromodynamics by Nuclear Collisions at High and Moderate Energies
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批准号:11875153
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2018
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负责人:MARCO RUGGIERI
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依托单位:
高温气化过程中煤灰矿物质演变规律的量子化学计算与实验研究
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批准号:50906055
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2009
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负责人:乌晓江
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依托单位:
广义Besov函数类上的几个逼近特征
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批准号:10926056
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项目类别:数学天元基金项目
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资助金额:3.0万元
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批准年份:2009
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负责人:段立芹
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依托单位:
驻波场驱动的量子相干效应的研究
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批准号:10774058
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2007
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负责人:苏雪梅
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依托单位:
基于量子点多色荧光细胞标志谱型的CTC鉴别与肿瘤个体化诊治的研究
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批准号:30772507
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2007
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负责人:赵晓航
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依托单位:
量子计算电路的设计和综合
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批准号:60676020
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项目类别:面上项目
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资助金额:31.0万元
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批准年份:2006
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负责人:王伶俐
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依托单位:
半导体物理中的非线性偏微分方程组
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批准号:10541001
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:4.0万元
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批准年份:2005
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负责人:琚强昌
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依托单位:
量子点技术对细胞表面蛋白和受体在体内分布的研究
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批准号:30570686
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项目类别:面上项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2005
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负责人:顾江
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依托单位: